使用脑机界面揭示中风患者上肢功能恢复机制:基于近红外功能成像的近红外功能成像研究
Juan Zhang1,2, Zhi-Ying Zhang1,3, Yin-Long Wang1,4
1Department of Physical Medicine and Rehabilitation, The Fourth Affiliated Hospital of Soochow University (Dushu Lake Hospital Affiliated to Soochow University), Suzhou, 215021, Jiangsu province, China.
Scientific reports
|November 12, 2025
概括
脑电脑接口 (BCI) 治疗与康复相结合,在中风患者中显著改善了上肢功能和日常活动. 这种方法还提高了关键运动区域的大脑活动和网络效率.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 康复医学 康复医学 康复医学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 上肢功能障碍是慢性中风幸存者的常见挑战.
- 脑电脑接口 (BCI) 技术为中风患者的运动康复提供了一种新的方法.
- 传统的BCI应用在康复期间监测大脑功能方面存在局限性.
研究的目的:
- 对中风患者上肢功能障碍的BCI与常规康复相结合的有效性进行调查.
- 在BCI干预前后使用功能近红外光谱 (fNIRS) 评估大脑皮层激活模式的变化.
- 评估BCI对运动功能和日常生活活动的影响.
主要方法:
- 一项随机对照试验,涉及30名慢性中风患者的上肢功能障碍.
- 参与者被分配到治疗组 (BCI + 康复) 或对照组 (仅康复).
- fNIRS用于测量皮质激活 (含氧血红蛋白) 在特定的大脑区域 (PMC,SMA,SMC) 在基线,2周和4周. 使用Fugl-Meyer评估 (FM) 和修改的巴塞尔指数 (MBI) 评估功能结果.
主要成果:
- 与对照组相比,BCI治疗组在FM和MBI得分上显示出明显更大的改善.
- fNIRS数据显示,在治疗组中,主要运动皮质 (PMC) 和补充运动区域 (SMA) 的氧化血红蛋白水平增加.
- 治疗组表现出增强的PMC激活和更高的脑网络效率,这与功能收益有积极的相关性.
结论:
- 在与常规康复相结合时,BCI治疗有效改善上肢功能障碍的中风患者的运动功能和日常生活活动.
- BCI干预促进了相关运动区域的皮质激活,并提高了大脑网络的效率.
- 在基于BCI的中风康复中,fNIRS是监测神经可塑性和治疗效果的宝贵工具.
